книги / Техническое нормирование макрошероховатости дорожных покрытий автомобильных и лесовозных дорог

–температуру нагрева каменныхматериаловвсушильномбарабане;

–работу дозаторов минеральных и вяжущих материалов:

•минпорошка по ГОСТ 12784–78;

•песка по ГОСТ 8735–88;

•щебня по ГОСТ 8269.0–97;

•черного щебня по ТУ400-24-163–89*;

•смесидляШТПпоТУ5718-028-04042596–01;

•асфальтобетона из смеси типа «А» («Б») по ГОСТ 12804–98;

•асфальтобетона из литых смесей по ТУ400-24-158–89*;

Рис. 5.4. Технологический процесс устройства дорожной одежды на металлической ортотропной плите проезжей части

271

2.При контроле на входе на АБЗ определяется качество поступающих материалов во всех партиях в соответствии с паспортами.

3.При операционном контроле не реже 1 раза в 10 смен определяют зерновой состав щебня, природного песка, отсева дробления, содержание в них пылевидных и глинистых частиц, а также влажность перед подачей в агрегат питания. Пробы отбирают непосредственно со склада. В пробах не должно быть примесей глины, торфа, гумуса, древесины, соли.

4.Минеральные порошки должны отвечать по зерновому составу требованиям ГОСТ 16557-78.

5.При операционном контроле битума и полимер-битума прове-

ряют их температуру два раза в смену, глубину проникания иглы при 25оС и температуру размягчения один раз в смену.

6.При проверке качества мастики производят рассев ее минеральной части. Содержание частиц меньше 2,0 мм не должно быть менее 90 %, а частиц меньше 0,07 мм – в пределах 25–40 %.

7.Операционный контроль качества асфальтобетонной смеси предусматривает определение ее температуры, визуальную оценку однородности, а для литых смесей – подвижности. Смеси при выходе из мешалки должны быть однородными, не содержать сгустков вяжущего.

Для определения глубины проникания иглы, температуры размягчения и др. показателей мастики отбирают пробы непосредственно из термоса-миксера по три с каждой машины.

8.Приемочный контроль предусматривает отбор проб вяжущих материалов, мастики и асфальтобетонных смесей из каждой партии. Партией полимер-битума и мастики считают их количество, произведенное за смену, а для асфальтобетонных смесей за две смены. При изменении составов и рецептуры, а также в спорных случаях отбирают дополнительные пробы.

Вслучае если в течение трех месяцев новые материалы в мастике не использовались, за основу принимают показатели контроля качества, полученные при операционном контроле.

9.При приемо-сдаточных испытаниях пробы отбирают в соответствии с ГОСТ 12801-98 и определяют для всех смесей:

– температуру и количество отгруженной продукции на объект;

– состав;

– водонасыщение;

273

–пористость минерального остова;

–предел прочности при сжатии при 50 °С (только для смеси типа

«А» или «Б»;

–подвижность и глубину вдавливания штампа при 40 °С (только для литых смесей).

Свойства образцов из смеси типа «А» («Б») должны отвечать требованиям ГОСТ 9128–97, а из литых смесей – ТУ 400-24-158–89*.

10. При выполнении подготовительных работ по очистке металлической и железобетонной плиты контролируют исправность оборудования, качество песка и качество подготовки поверхности. Поверхность металла очищается с помощью пескоструйного аппарата.

11. При выполнении гидроизоляционных работ проверяют равномерность распределения вяжущих материалов, поперечный и продольный уклоны, толщину, ровность слоев и герметичность сопряжений

сэлементами мостового полотна.

12.Основание, перед укладкой на него очередного конструктивного слоя дорожной одежды, должно быть принято по акту (форма 40Т).

13.Шероховатость покрытия измеряют способом «песчаного пятна» по СНиП 3.06.03–85. Усредненная глубина впадин должна составлять 2–5 мм в зависимости от крупности применяемого щебня.

14.Лаборатория должна вести ежедневные наблюдения за технологическими операциями с составлением отчетов по подготовке мостового полотна, его гидроизоляции и устройству конструкции дорожной одежды.

15.Результаты всех замеров и наблюдений вносят в специальные карты контроля приемо-сдаточной документации табл. 5.7.

Таблица 5.7

Контроль качества строительства дорожной одежды мостового полотна

274

275

5.6.Автоматизация управления амплитудой вальцов пневмокатков при устройстве макрошероховатых слоев в конструкциях ездового полотна мостовых сооружений

Разработана подсистема (контур) автоматического управления амплитудой вальцов пневмокатков при устройстве макрошероховатых слоев в конструкциях ездового полотна мостовых сооружений.

Из информационного сигнала о макрошероховатости выделяется сигнал об активной макрошероховатости (статистических характеристиках высот активных выступов макрошероховатости).

Используем измерительную шкалу (см. табл. 4.1).

Контур регулирования по уровню макрошероховатости представлен на рис. 5.6.

Рис. 5.6. Контур регулирования периодичности измерений по уровню макрошероховатости

276

Принимается, что если среднее квадратическое отклонение активных высот выступов меньше 1 мм, прекращают укатку щебня и уменьшают амплитуду колебаний вальцов.

В том случае, если макрошероховатость по среднему квадратическому отклонению больше 2 мм, то продолжают укатку щебня с увеличением амплитуды колебаний. Также принимается, что диапазон от 1,0 до 2,0 мм является переходной зоной контура управления на данном участке ездового полотна.

Данный алгоритм управления близок к известному «светофорному». В процессе производства работ определяются участки с требуемой однородностью. Автором предлагается условие однородности в виде значения ±0,15 мм среднего квадратического отклонения активных выступов макрошероховатостей.

5.7.Рекомендации по применению измерителя размеров

иперемещений триангуляционного ТИРП 100

Измеритель предназначен для бесконтактного измерения перемещения объекта. Измеритель предполагается использовать в мобильной установке для бесконтактного определения прогиба дорожных одежд.

В технической документации на устройство заявлена максимальная частота считывания данных 500 Гц. Данная частота является переключаемой программно и может варьироваться в широких пределах. Фактически данная частота является рабочей для самого датчика, и уменьшение ее на выходе устройства означает только лишь то, что промежуточные такты все равно отрабатываются устройством, после чего аппаратно усредняются, а полученные значения выдаются пользователю.

При необходимости пользователь каждое замеренное значение расстояния может передавать на Notebook без предварительного аппаратного усреднения. В этом случае пользователь может применить другие, более действенные статистические алгоритмы обработки данных, чем простое усреднение.

Специалисты «Росдортех» не смогли довести рабочую частоту снятия показаний с устройства до заявленных 500 Гц. Максимально достигнутая частота составляет около 70 Гц. Исходя из этого можно приближенно определить длину участка дороги, которая потребуется для определения модуля упругости дорожной конструкции. Минималь-

277

но возможная скорость автомобиля 5–6 км/ч (1,5 м/с), что составляет одно измерение на каждые два см пути.

Предположив, что для применения статистических методов обработки нам понадобится не менее 500 измерений, получим длину участка, необходимую для измерений – 10 м, т.е. полученные частотные характеристики устройства позволяют определить средний модуль упругости на участке дороги длиной 10 м. Соответственно, при повышении рабочей частоты устройства можно будет повысит рабочую скорость установки до 10–15 км/ч и сократить длину измеряемого участка до 2–3 м.

Устройство состоит из двух функциональных блоков: самого датчика перемещений и блока индикации к нему, связанных между собой последовательным интерфейсом RS-485. Блок индикации, в свою очередь, соединяетсясвнешнимкомпьютеромс помощьюинтерфейсаRS-232.

Блок индикации позволяет работать с датчиком как автономно, визуализируя полученные данные на собственном цифровом индикаторе, так и в составе вычислительного комплекса, передавая полученные

сдатчика данные на внешний компьютер.

Всоставе установки для определения прогиба предполагалось использовать только датчик без блока индикации, для чего была закуплена карта PCMCI к Notebook’у, инициирующая на нем четыре порта RS-485 (достоинство RS-485 в возможности использования более длинного кабеля, в то время как RS-232 позволяет использовать кабель длиной не более 3–5 м.

Была предпринята попытка определить степень погрешности устройства с помощью статистических методов. Устройство уверенно определяет расстояние до любого объекта, находящегося в пределах диапазона измерения расстояний, в том числе и до дорожного покрытия.

Исследования проводились как в статическом, так и в динамическом режимах. В статическом режиме проводились серии замеров до неподвижной поверхности. Каждая серия состояла из 50 и 500 замеров, значения которых затем усреднялись.

Результаты измерений приведены в табл. 5.8.

При этом величины, приведенные в таблице, рассчитываются по следующим формулам:

где N – число серий по 500 и 50 измерений.

278

В динамическом режиме датчик перемещался по направляющим вдоль поверхности, имитирующей дорожное покрытие. Общее количество замеров расстояний в каждом цикле также было равно 500. Измерения проводились как для поверхности, расположенной перпендикулярно к падающему лучу, так и под углом 30°.

Технические характеристики датчика удовлетворяют поставленной задаче измерения модуля упругости дорожной конструкции при условии корректности определения его среднего значения на участке дороги длиной около 10 м. При повышении рабочей частоты датчика становится возможным сокращение измеряемого участка до 1,0–1,5 м при сохранении рабочей скорости перемещения установки либо до 2–3 м при увеличении скорости движения до 10–15 км/ч.

Дальнейшее увеличение скорости передвижной установки нецелесообразно, так как приводит (по данным зарубежных источников) к изменению формы чаши прогиба, что требует дальнейших исследований. Среднеквадратическое отклонение измеренных расстояний будет ха-

279

рактеризовать степень шероховатости, но определение численных значений данного метода потребует сравнительных экспериментальных исследований с использованием метода песчаного пятна.

5.8. Компьютерное моделирование определения числа знакочередований

Перед нами встала задача определять оценку статистических геометрических характеристик переменной выборки объемом 6 и 7, а не как ранее делали другие авторы – 4 и 5. Это задача более сложная и требует автоматизации численного процесса. Предлагаются следующие формулы для расчетов чисел знакочередований [32]:

где xi – дискретные значения высот выступов или глубин впадин; zi, fi – служебные параметры, yj – числа знакочередований.

Разработан автоматизированный вычислительный модуль (реализован в программой Visual C++), который позволяет организовать комбинаторику расчета выборки объемом 7 и с визуальным представлением. При необходимости можно обосновать ее информационность. В выборке объемом 8 отсутствует информативность, так как значение автокорреляционной функции приближается к нулю. Пример задания с объемом выборки, равным от 1 до 6, представлен на рис. 5.7 [32].

Рис. 5.7. Пример для выборки объемом, равным шести

280